技工院校单片机课程与思政教育融合的实践与研究

2024-01-15郭旭龙宋玲玲

职业 2023年21期

郭旭龙宋玲玲

摘要：单片机课程作为工业自动化仪表与应用专业的重要课程之一，如何将其与思政教育融合起来，以实现学生综合素质的提升和育人目标，是工业自动化仪表与应用专业人才培养的重要议题。本文通过对技工院校单片机课程与思政教育融合的实践与探究，提出了一些行之有效的教学方法，探讨了单片机课程与思政教育相结合的必要性和可行性，并结合案例分析了具体的实践模式，希望能够为该专业教师和学生提供有参考价值的意见和建议。

关键词：单片机课程；思政教育；融合；技工院校；教学方法

课题：本文系河北省职业教育科学研究“十四五”规划课题“新时代中职学校‘双师型名师工作室建设的研究与探索”（项目批准号JZY23070）的研究成果。

单片机作为一种目前非常热门的技术，既能满足学生对新技术的兴趣，也能促进学生的思维能力和创造力的发展，因此被越来越多的技工院校应用于教学中。但是单纯的技术教育很容易偏离初衷，缺乏人文关怀和思想引导，因此需要通过与思政教育的融合，让学生真正领会技术的人文之美，提高他们的综合素质。

单片机课程是工业自动化仪表与应用专业的重要课程之一，它作为一门技术实践型课程，一直以来都受到工业自动化仪表与应用专业教师和学生的重视。然而，单纯的技术性知识学习并不能完整地反映出专业教育的本质，单片机课程的教学目标首先是人才的培育，而不是简单的知识传授。因此，在单片机课程教学中应该加入思政教育的元素，这样可以更好地实现学生综合素质的提升和育人目标的达成。笔者在此主要探讨技工院校单片机课程与思政教育融合的相关问题，旨在为同行提供有效的教学方法和可行的实践模式参考。

一、单片机课程与思政教育融合的必要性

目前单片机在技工院校教学中的应用越来越广泛，但存在着一些问题。例如，某些课程过于注重技术本身，忽略了对学生思想道德和人文素质的关注。另外，很多教师难以将技术穿插于教学之中，教学效果不佳。因此将单片机课程与思政教育相融合具有必要性。

（一）培养学生的社会责任感

单片机课程作为一门应用型课程，其内容十分贴近现实生活。通过单片机控制各种实际物体和机器，学生可以更加深刻地了解单片机技术对现代社会和产业发展的重要性。为引导学生深刻认识单片机技术对社会发展的重要作用，培养学生对技术进步的积极态度，教师可以在授课时介绍一些与社会进步和人类文明进程相关的知识和案例，并引导学生思考和探究技术与人类发展的关系，从而使学生在了解单片机技术的同时，增强社会责任感，进而保障学生的思想健康，引导学生通过技术的应用形成正确的价值观和道德观，提升其社会责任感和使命感。

（二）提高学生的创新意识和实践能力

单片机是一种开源硬件平台，与传统的计算机系统不同，它不仅包括了外设的控制，而且具备许多在自动化学术研究中涉及的硬件设计实现与调试的要素，故其实践性和创新性也极为突出。在单片机课程中，学生可以通过实践操作来达到对于单片机硬件和软件的深入理解，在实践过程中提高发现问题和解决问题的能力，锻炼实际动手能力和创新思维。同时，教师可以通过课程设计引导学生发挥创新性，从而使学生掌握课程核心内容的过程变得更加有趣和富有成就感。通过思政教育，教师可以提高对学生的管理和辅导能力，强化“以学生为本”的理念，帮助学生更好地理解和掌握技术。

（三）增强学生的职业意识和职业认知

单片机课程作为工业自动化仪表与应用专业的必修课程，对于学生未来的职业发展具有积极的促进作用。在课程教学中，教师可以根据不同的专业分支，引导学生深入了解当今工业生产中与单片机有关的具体应用场景和领域，介绍不同领域的相关技术要点及常见应用软硬件等的使用方法。这样不僅可以开阔学生的视野，还能够使学生对未来从事相关行业的工作要求有更加深刻的理解和认识。

（四）加强爱国主义和民族精神的教育

在引导学生学习单片机技术的过程中，融入相关的爱国主义和民族精神的历史、文化教育内容，以提高学生的认知和了解程度。强调单片机技术在国防、航空航天、电力等领域应用的重要性，扩展学生对单片机技术应用的全局化、长远化的视角。在教育教学过程中注重研发高水平的单片机系统，培养学生的工匠精神和创新精神。鼓励学生通过单片机系统的设计和开发，提高综合素质，通过创新创造实现个人价值和国家发展。通过在单片机教学中加强爱国精神和民族精神教育，使学生更加关注国家和民族的发展，同时提高学生的技能和素质，为国家的现代化建设和实现伟大的中国梦作出贡献。

二、单片机课程与思政教育融合的教学方法

（一）案例讲解法

在单片机课程教学中，教师可以通过具体的案例向学生介绍单片机技术的应用。这种方法不仅能够使学生更加深入地了解单片机技术在不同领域的应用场景，还能让学生感受到技术对于社会进步的巨大推动作用。例如，在学习汽车后备厢单片机控制时，教师可以向学生介绍汽车工业的发展史和未来发展方向，结合案例分析后备厢锁芯的原理和使用途径，并引导学生思考和探究借助单片机技术如何实现扫码开锁等智能化解决方案。

（二）社会实践法

社会实践法是一种重实践的教学方法，可以让学生更好地将学到的知识应用到实际生活中。在单片机课程中，教师可以组织学生参加社会实践活动，让学生与社会有更多的接触和联系。例如，教师可以组织学生到当地的科技馆、Makerspace等技术类场所参观，引导学生了解当今的科技进展和革新及其对于社会发展的重要影响作用。在掌握单片机的技术要点后，可以让学生针对当地的实际需求，开发一款符合实际场景需求的智能化设备或应用软件。

（三）课程设计法

在单片机课程教学中，课程设计是非常重要的环节，是学生在完成一个完整的项目过程中理论和实践的完美结合。针对学生的专业方向、个人兴趣和实际需求，教师可以设计一套完整的课程项目，引导学生在课程设计的过程中学会分析问题、解决问题，并在实践过程中提高自身的技能水平和创业意识。例如，针对学生的特点和实际需求，可以设计一套智能花洒的课程项目，让学生从理论出发，深入了解单片机的相关知识和应用方法，通过实践操作完成智能花洒研发，从而达到单片机课程和思政教育的完美结合。

三、技工院校单片机课程与思政教育融合的实践模式

在技工院校单片机课程与思政教育融合的实践中，具体的实践模式因学校特点和教师风格而异。

（一）课程设计

笔者所在学校针对学生的专业方向和实际需求，设计了一套完整的智能绿植种植箱课程项目。该项目分为三个阶段完成，分别是硬件部分设计、软件部分设计以及整体实现。硬件部分设计包括芯片选型、各种传感器的选取和搭接、液晶的选择和使用等。软件部分設计包括单片机程序的设计和嵌入式操作系统的使用等。整体实现阶段包括案例分析、需求分析、方案设计和应用实现等，从而使学生在单片机课程的实践中获得更具体的经验。

（二）案例讲解

在单片机课程教学中，教师根据每学期的课程内容，结合具体案例，向学生介绍相关领域的概念、实验方法和实现原理。例如，在讲解基础知识阶段，教师介绍单片机概念、编程环境的搭建、编写程序的基本方法和实验器材的使用方法等。在案例材料阶段，教师会引导学生讨论单片机在智能绿植种植箱中的实际应用，并让学生探究单片机在同类设备中的不同之处和创新之处，激发学生的好奇心和学习兴趣，使学生产生一股强大的学习动力。

（三）社会实践

在单片机课程教学中，教师组织学生参观当地工厂，介绍当地工业的发展状况和产业链布局，引导学生了解当代工业领域中先进技术的实践应用。同时，组织学生参加物联网一类的实践项目，让学生了解未来单片机技术的发展方向和市场需求，以此为驱动，积极参与社会实践活动，并以此锻炼学生的创业能力和实践能力。

（四）先进技术

在单片机课程教学中采用先进的教学技术和教学工具，比如使用Proteus这类的仿真软件，学生在没有设备的情况下也可以进行模拟仿真操作，拓展学生进行学习的空间和时间。另外，可以使用可视化仿真软件，运用先进技术，对学生开展思政教育，让学生从视觉层面上获取知识，得到思想教育。

（五）教学过程

在单片机这门课程教学中，不论是硬件电路设计，还是进行软件编程，都需要通过不断训练，使得学生逐渐养成好的习惯，掌握正确的方法，从而遵循核心价值规律。例如，学生在程序设计中出现缺少标点符号的情况，那么这个程序是不能通过编译执行的。所以教师在教学过程中要注重学生精益求精和一丝不苟的工作态度的培养。

四、结束语

在单片机课程中将思政教育的元素与技术要素紧密结合起来，可以最大限度地发挥单片机课程的育人功能。笔者在教学中采用案例讲解、社会实践和课程设计等教学方法，在教学中探究相应的实践模式，从而实现单片机课程与思政教育的融合，达到育人目标。但是，实现融合并不是一件容易的事情，需要技工院校和教师共同努力，开阔思路，不断探索。